Hidrológiai Közlöny 1955 (35. évfolyam)

1-2. szám - Ifj. Szepessy József: Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézet kísérleti nagycsatornájának vízhozammérő berendezése

10 Hidrológiai Közlöny 35. évf. 1955. 1—2. sz. Szepessy J.: Kísérleti nagycsatorna vízhozammérője Legjobbnak bizonyult (6. ábra), a Dr. Mosonyi Emil egyetemi tanár által javasolt megoldás. Ennél a bukóéleket egy függőleges falba építjük és a fölösleges nyílásokat felcsavarozott vaslemezzel zárjuk el. A bukóélek 62,5 cm-nyire vannak egymás fölött, ebből a megállapodás szerint 50 cm a szabad nyílás, 12,5 cm szerkezeti magasság. A mérésre kiválasztott bukónyílások nyitása, a többiek lezárása nehézkesnek tűnik. Az átszerelést azonban egy modellbeépítéshez csak egyszer kell elvégezni, mérnökmunkát (pl. bukóélek beállítása) nem igényel, csak egyszerű szerelőmunkát, és a kísérletezés igényeit kielégíti. Emellett egyszerű elrendezése és könnyű építésmódja döntöttek e változat mellett. 7. ábra Következő feladat a bukóprofil megtervezése volt, ahol szintén szokatlan követelményekkel találtuk szembe magunkat. Még az előző változatok tervezéséhez kikísérleteztük a legcélszerűbb formát, amin a rávezetés negyedkör metszetű, (7. ábra a) a kör sugarát az átbukási magassággal véve egyenlőnek. A klasszikus élesszélű mérőbukótól csak abban különbözik, hogy vízhozamára nincs készen pontos képlet, de tarázással megállapítható. Kontrakciós tényezője a vízhozamtól függően /t — 0,75—0,8 szemben az élesszélű bukó 0,6-os u értékével* A jó rávezetés folytán — amiről később lesz szó — vízjárása teljesen egyenletes, Q (H) összefüggése egyértelmű. Ezt a profilt azonban az új elrendezésnél nem alkalmazhattuk. Egy bukó szerkezeti magassága 12,5 cm, ebből a zárólemez felerősítésére kell legalább 5 cm. A megfelelő rávezetés kialakítására márad 7,5 cm magasság, az előbbi lekerekítés 50 cm-e helyett. Egyszerű, élesszélű bukót nem alkalmazhattunk, már azért sem, mert annak rosszabb u tényezője miatt a már elfogadott gátkoronahosszat kellett volna megnövelni. A 13,5 m hosszon 50 cm átbukási magassággal csak 8,6 m

3/s víz vezethető le az előírt 10 m

3/s helyett. Ebből a szempontból megvizsgálva egy lekerekítés nélküli, széleskoronájú gátat (7. ábra b), a helyzet még rosszabb. Az éles sarok után fekvőhenger keletkezik, ami sokat elvesz az átbukási szelvényből. A hasznos magasság H' még kisebb a ff-hoz viszonyítva, mint az élesszélű * A Q= ~ H b]l2g h <'

2 bukóképlet tx tényezőjéről van szó. bukónál; ezért /u tényezője is rosszabb, lemehet 0,5 alá. A gát koronáján keletkező vízhengert nem tűrhetjük meg azért sem, mert nyugtalanná, egyenlőtlenné teszi a vízjárást. Q vízhozam és H bukási magasság összefüggése nem lesz többé egyértelmű. Ezt mérőbukónál nem engedhetjük meg. A széleskoronájú gátprofil rávezetését, tehát másként kell megoldani. Hidraulika kézikönyvekben megtalálható az ú. n. hidraulikus gátprofil vonala, rendszerint táblázatosan. Ez, mint tudjuk, az élesszélű gátról szabadon lebukó vízsugár alsó vonalát követi, hogy így a gát falán szívóerő ne lépjen fel. A pontosan kialakított profilon vízszálleválás, örvényképződés nincsen. A táblázat („Agroszkin: Hidraulika" 22—5 táblázata) a rávezetésre Összesen csak 4 pontot ad meg és az elméleti görbe amúgy sem alkalmas lakatosmunkában való elkészítésre. Ezért a táblázat alapján körívekből összeállított kosárgörbékkel kísérleteztünk, közülük választva ki a legmegfelelőbbet. így sikerült a megfelelő rávezetést egy 3 körívdarabból összetett és összesen csak 7 cm magas görbével megoldani. A kontrakciós tényező kereken fi = 0,7 adódott, ami rosszabb ugyan az előző negyedhengernél, de a profil elfér a rendelkezésre álló helyen (10. ábra). Meg kellett oldani a lebukó sugár alatti tér levegőztetését is. Többízben volt szó arról, hogy fontos a mérőberendezés fölötti tér függetlenítése az alsó tértől. Első pillanatra úgy tűnik, hogy a lebukó vízsugáron nem terjed hatás fölfelé. Kísérletileg könnyű azonban igazolni, hogy a lebukó sugáron fölfelé terjed hatás pl. kis felszíni gyűrődések formájában. A lebukó sugárba nyúlva lengésbe lehet így hozni a felvizet. A hatás egyre kisebb, amint a lebukó sugáron lefelé haladunk. A kérdés megérdemelné a tisztázást, vele kapcsolatban bizonyára finomítani kellene a rohanó és áramló vízzel kapcsolatban alkotott eddigi fogalmainkat. Ehhez azonban nagyszabású kísérletek volnának szükségesek, Ezek részletes megtervezése és végrehajtása időben, a szükséges — és nem is egyszerű — berendezés elkészítése pedig pénzügyileg nem fért el a rendelkezésünkre álló keretben. Mivel a kérdést egyszerűbben is meg tudtuk oldani, más módszerhez folyamodtunk és a megfelelő szellőzést oldottuk meg. Kérdés, hogy mi a „megfelelő" szellőztetés, amit minden mérőbukóra előír az irodalom*? Nyilván a bukó sugár alatti légtérben az állandó külső légnyomás biztosítása. Az alvízbe lebukó vízsugár állandóan ragad magával levegőt. Oldalkontrakció nélküli bukónál (8. ábra a), ahol a lebukó vízsugár végig fekszik az oldalfalon az elhasznált levegőt csövön pótoljuk. Ez a laboratóriumokban kedvelt Bazin-féle bukó. Méretezni a szellőzőcsövet nem szokás, a pótláshoz szükséges levegő a rendszerint bő keresztmetszetű csövön gyakorlatilag veszteség nélkül jut keresztül. Teljesen megváltozik a helyzet, ha az alvíz nem nyugodt. A 9. ábra